【種花家務(wù)·物理】2-7-05金屬的鑄造『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』
【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』,此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版,并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材,本系列叢書共包含17本,層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平,其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個(gè)世紀(jì)前的教材,很多概念已經(jīng)與如今迥異,因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外,黑字是教材原文,彩字是我寫的注解。
【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實(shí)還有新版,即80年代的改開版,改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容,直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版,首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí),讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計(jì)算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小,即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材,不該被埋沒在故紙堆中,是故才打算利用業(yè)余時(shí)間,將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。
第七章物態(tài)的變化
【山話||? 本系列專欄中的力單位達(dá)因等于10??牛頓;功的單位爾格等于10??焦耳;熱量的單位卡路里等于4.186焦耳。另外這套老教材中的力的單位常用公斤,如今是不允許的,力是不能使用公斤為單位的?!?
§7-5金屬的鑄造
【01】在生產(chǎn)中我們普遍地利用了熔解和礙固的知識(shí),金屬鑄造的過程就是先對鑄鐵或其他金屬加熱,使它熔解成為液態(tài)金屬,然后澆注到預(yù)先做好的模子里去;當(dāng)它冷卻凝固后,就成為所需要的機(jī)器零件。
【02】鑄造的方法很多,目前工業(yè)上廣泛采用的有:砂型鑄造、壓力鑄造、硬模鑄造等等。圖7·6是砂型鑄造的過程:(a)是用木料或者金屬做成的機(jī)件鑄型(模子);(b)是將它放在砂型里;(c)是將砂壓緊后,再取出模子,就在砂型里留有型腔。

【03】圖7·7是澆鑄的過程:(a)是已做好的砂模型腔;(b)是將液態(tài)金屬澆注到型腔中去的情況。圖中 1 是澆口,液態(tài)金屬由這里注入;2 是出氣口,空氣由這里排出;(c)是金屬凝固后拆開砂型取出的鑄件;(d)是敲去澆口和出氣口后的固體金屬,就成為和模子一樣的鑄件,再經(jīng)過金屬加工就是機(jī)器的零件。

【04】因?yàn)橐簯B(tài)金屬從高溫降低到凝固點(diǎn),以及固態(tài)金屬從凝固點(diǎn)降低到通常室溫時(shí),都有顯著的收縮,所以模型總是要比實(shí)際零件大一些。
【05】如果是用生鐵來澆鑄模型,由于它凝固時(shí)體積膨脹,能夠壓入到模型的細(xì)微深處,使制品的條紋清晰得和模型完全一致。如果是用其他凝固時(shí)不膨脹的金屬澆注,則要用壓力幫助它流到細(xì)微處,才能使鑄件做得更好。日常生活中的一些用品如剪刀、鎖、鍋等等都是利用鑄造方法做成的。一般機(jī)器上的許多零件也都是用鑄造方法制造的。例如內(nèi)燃機(jī)里的汽缸、汽缸蓋、活塞、活塞環(huán)和飛輪等都是鑄件。特別是有些零件的形狀十分復(fù)雜,只能采取鑄造方法來制造,目前科學(xué)家正在研究用 3000 ℃ 以上的高溫來熔解石頭,然后利用鑄造方法制造出人們所需要的石料物體。